特開 2025-144525 複動型のモジュール状の枢動式のグリッパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025144525

(43)【公開日】2025-10-02

(54)【発明の名称】複動型のモジュール状の枢動式のグリッパ

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20250925BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2025013173

(22)【出願日】2025-01-29

(31)【優先権主張番号】18/609,616

(32)【優先日】2024-03-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】520435577

【氏名又は名称】ピー・エイチ・ディー，インク．

【氏名又は名称原語表記】ＰＨＤ， Ｉｎｃ．

【住所又は居所原語表記】９００９ Ｃｌｕｂｒｉｄｇｅ Ｄｒｉｖｅ， Ｆｏｒｔ Ｗａｙｎｅ， ＩＮ ４６８０９， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(74)【代理人】

【識別番号】100210099

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 太介

(72)【発明者】

【氏名】マシュー アール． ウィリアムズ

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル エルダー

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707ES06

3C707ES09

3C707EU07

3C707EU11

3C707EW01

3C707HS12

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ワークピースの形状に自動的に適応して、ワークピースを把持する費用対効果の高いグリッパを提供する。
【解決手段】グリッパは、基体と、基体に回動可能に接続された少なくとも１つの中間セグメントと、少なくとも１つの中間セグメントに回動可能に接続された遠位セグメントと、少なくとも１つのアクチュエータと、少なくとも１つのアクチュエータに結合され、少なくとも１つのアクチュエータによって対向する方向に移動するように構成されたヨークと、遠位セグメントに２つの異なる結合点で結合され、ヨークに結合された少なくとも１つの腱とを備える。少なくとも１つの中間セグメントおよび遠位セグメントは、少なくとも１つのアクチュエータがヨークを第１の方向に移動させると時計回りに回動し、少なくとも１つのアクチュエータがヨークを第１の方向に対向する第２の方向に移動させると反時計回りに回動するように構成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークピースを把持するためのグリッパであって、
基体と、
前記基体に回動可能に接続された少なくとも１つの中間セグメントと、
前記少なくとも１つの中間セグメントに回動可能に接続された遠位セグメントと、
少なくとも１つのアクチュエータと、
前記少なくとも１つのアクチュエータに結合され、前記少なくとも１つのアクチュエータによって対向する方向に移動するように構成されたヨークと、
前記遠位セグメントに２つの異なる結合点で結合され、前記ヨークに結合された少なくとも１つの腱と
を備え、
前記少なくとも１つの中間セグメントおよび前記遠位セグメントは、前記少なくとも１つのアクチュエータが前記ヨークを第１の方向に移動させると時計回りに回動し、前記少なくとも１つのアクチュエータが前記ヨークを前記第１の方向に対向する第２の方向に移動させると反時計回りに回動するように構成されている、グリッパ。

【請求項2】

前記少なくとも１つの腱は、前記遠位セグメントに結合された内転部分と、前記遠位セグメントに結合された外転部分と、前記ヨークに結合されたヨーク結合点とを有する単一の腱を備える、請求項１記載のグリッパ。

【請求項3】

前記ヨーク結合点は、前記内転部分と前記外転部分との間にある中間部分の一部である、請求項２記載のグリッパ。

【請求項4】

前記単一の腱は、前記基体内、前記少なくとも１つの中間セグメント内および前記遠位セグメント内に内部配置される、請求項２記載のグリッパ。

【請求項5】

前記内転部分は、前記遠位セグメントに結合された第１の端部を備え、前記外転部分は、前記遠位セグメントに結合された第２の端部を備える、請求項２記載のグリッパ。

【請求項6】

前記基体内および前記少なくとも１つの中間セグメント内に内部配置された複数のプーリをさらに備え、前記複数のプーリの各々のプーリは、前記単一の腱の前記内転部分に接触するように構成されている、請求項２記載のグリッパ。

【請求項7】

前記基体に配置された腱プーリをさらに備え、前記外転部分は、前記腱プーリに巻き掛けられている、請求項２記載のグリッパ。

【請求項8】

前記少なくとも１つのアクチュエータは、前記ヨークを線形に移動させるように構成されている、請求項１記載のグリッパ。

【請求項9】

前記少なくとも１つのアクチュエータは、少なくとも１つの流体力リニアアクチュエータの形態である、請求項１記載のグリッパ。

【請求項10】

前記少なくとも１つの流体力リニアアクチュエータは、少なくとも１つのシリンダと、前記少なくとも１つのシリンダ内に摺動可能に配置された少なくとも１つのピストンとを含む、請求項９記載のグリッパ。

【請求項11】

前記少なくとも１つの流体力リニアアクチュエータは、２つのシリンダと、前記シリンダ内にそれぞれ配置された２つのピストンとを含む、請求項１０記載のグリッパ。

【請求項12】

前記少なくとも１つのピストンは、前記ヨークに結合されたロッド部分を備え、前記少なくとも１つのシリンダ内での前記少なくとも１つのピストンの摺動が、前記ヨークの対応する運動を引き起こす、請求項１０記載のグリッパ。

【請求項13】

前記少なくとも１つの流体力リニアアクチュエータは、第１のポートと第２のポートとを備え、前記第１のポートへの流体の流入により、前記少なくとも１つの流体力リニアアクチュエータは、前記ヨークを前記第１の方向に移動させ、前記第２のポートへの流体の流入により、前記少なくとも１つの流体力リニアアクチュエータは、前記ヨークを前記第２の方向に移動させる、請求項９記載のグリッパ。

【請求項14】

前記少なくとも１つの腱は、前記ヨークおよび前記遠位セグメントに結合された第１の腱と、前記ヨークおよび前記遠位セグメントに結合された第２の腱とを備える、請求項１記載のグリッパ。

【請求項15】

前記少なくとも１つのアクチュエータは、前記基体内に内部配置されている、請求項１記載のグリッパ。

【請求項16】

グリッパアレイであって、
複数の並列したグリッパを備え、前記グリッパの各々は、
基体と、
前記基体に回動可能に接続された少なくとも１つの中間セグメントと、
前記少なくとも１つの中間セグメントに回動可能に接続された遠位セグメントと、
少なくとも１つのアクチュエータと、
前記少なくとも１つのアクチュエータに結合され、前記少なくとも１つのアクチュエータによって対向する方向に移動するように構成されたヨークと、
前記遠位セグメントに２つの異なる結合点で結合され、前記ヨークに結合された少なくとも１つの腱と
を備え、
前記少なくとも１つの中間セグメントおよび前記遠位セグメントは、前記少なくとも１つのアクチュエータが前記ヨークを第１の方向に移動させると時計回りに回動し、前記少なくとも１つのアクチュエータが前記ヨークを前記第１の方向に対向する第２の方向に移動させると反時計回りに回動するように構成されている、グリッパアレイ。

【請求項17】

各々の少なくとも１つのアクチュエータは、流体力リニアアクチュエータを備える、請求項１６記載のグリッパアレイ。

【請求項18】

各々の流体力リニアアクチュエータは、それぞれ第１のポートと第２のポートとを備え、前記第１のポートへの流体の流入により、前記流体力リニアアクチュエータは、前記ヨークを前記第１の方向に移動させ、前記第２のポートへの流体の流入により、少なくとも１つの流体力リニアアクチュエータは、前記ヨークを前記第２の方向に移動させる、請求項１７記載のグリッパアレイ。

【請求項19】

各々の流体力リニアアクチュエータの前記第１のポートに流体接続された第１の流体通路と、各々の流体力リニアアクチュエータの前記第２のポートに流体接続された第２の流体通路とをさらに備える、請求項１８記載のグリッパアレイ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の背景
本発明は、グリッパ工具に関し、より詳細には、自己枢動式のグリッパに関する。

【0002】

本発明は、枢動式のグリッパに関するものであり、米国特許第１１２８５６１７号明細書に予め開示されたモジュール状の枢動式のグリッパの要素を組み込んでいる。

【0003】

グリッパは、一般的に、電動モータあるいは空気圧ピストンなどの作動装置によって共に移動するジョーまたは別々に移動するジョーを備える機械装置である。工具は、典型的に、ジョーに固定されており、工具の表面と、把持されたワークピースの１つ以上の表面との間に、ある程度の等角接触がもたらされる。ジョーが、固定された工具を、把持されたワークピースに接触する位置まで移動させると、ジョーが工具に対して力を発生させ、力が工具によって伝達されて、ワークピースが保持され、その結果、ワークピースの位置が、続けて、並進または回転させられる。ワークピースが、続けて、並進または回転させられるか、または外力がワークピースに加えられる場合には、工具がワークピースの輪郭を完全にまたは部分的に包囲し、ワークピースと工具との間で相対運動が起こることが防止されることが所望される場合が多い。

【0004】

把持されたワークピースをより良好に包囲するために、ワークピースの輪郭に対応する相補的な接触面輪郭を有する工具を構成する技術分野が知られている。この包囲の方法は、典型的に、工具を、単一形状のワークピース、または共通の表面輪郭を共有する一連の類似形状のワークピースのみを把持するのに適したものにする。一般的に、互換性のない形状のワークピースを続けて把持する場合には、工具が取り外されて交換される必要があり、把持装置が使用される製造作業または材料取扱い作業における、ダウンタイムの望ましくない増加と、スループットの望ましくない低下とが生じる。

【0005】

米国特許第１１２８５６１７号明細書に開示されているモジュール状の枢動式のグリッパは、枢動の作動力を直接的に供給する内部の流体力アクチュエータを含んでおり、一方、流体力アクチュエータと対向する方向に作用する伸張エラストマーの腱は、流体力がアクチュエータから除去されたときに、グリッパの回転した枢動された部分を、回転していない位置に復原するように作用する。この同じ復原作用が、同時に、流体力アクチュエータ内のピストンを、流体力が内部アクチュエータに再び加えられたときに枢動に影響を与えるために必要な作動力を供給するのに適した位置に戻す。

【0006】

流体力を使用してグリッパの構成要素を一方向に移動させ、流体力の除去時にばねまたは伸張エラストマーストリップを使用して構成要素を元の位置に戻すグリッパは、流体力業界では一般的に「単動型」と呼ばれる。これに対して、流体力を使用して構成要素を２つの対向する運動で移動させるグリッパは、一般的に「複動型」と呼ばれる。

【0007】

複動型のグリッパは、多くの場合、単動型のグリッパよりも、グリッパ構成要素の運動の両方向において、より大きな力を提供できるという利点がある。当業者には、このような双方向の力の増加により、グリッパの把持能力が向上し、続いて、把持された物体を操作する能力が向上することは自明である。

【0008】

この技術分野において必要とされていることは、ワークピースの形状に自動的に適応して、ワークピースを把持する費用対効果の高いグリッパである。

【0009】

発明の概要
本発明は、複動型の動作用に構成されたグリッパに関する。複数のモジュール状のグリッパを共に配列して、把持されたワークピースに加えられる総把持力を増加させることができ、かつ／または把持力が加えられる位置を増加させることができる。

【0010】

本発明の一形態は、ワークピースを把持するためのグリッパであって、基体と、基体に回動可能に接続された少なくとも１つの中間セグメントと、少なくとも１つの中間セグメントに回動可能に接続された遠位セグメントと、少なくとも１つのアクチュエータと、少なくとも１つのアクチュエータに結合され、少なくとも１つのアクチュエータによって対向する方向に移動するように構成されたヨークと、遠位セグメントに２つの異なる結合点で結合され、ヨークに結合された少なくとも１つの腱とを備える、グリッパに関する。少なくとも１つの中間セグメントおよび遠位セグメントは、少なくとも１つのアクチュエータがヨークを第１の方向に移動させると時計回りに回動し、少なくとも１つのアクチュエータがヨークを第１の方向に対向する第２の方向に移動させると反時計回りに回動するように構成されている。

【0011】

別の態様における本発明は、複数の並列したグリッパを備えるグリッパアレイに関する。グリッパの各々は、基体と、基体に回動可能に接続された少なくとも１つの中間セグメントと、少なくとも１つの中間セグメントに回動可能に接続された遠位セグメントと、少なくとも１つのアクチュエータと、少なくとも１つのアクチュエータに結合され、少なくとも１つのアクチュエータによって対向する方向に移動するように構成されたヨークと、遠位セグメントに２つの異なる結合点で結合され、ヨークに結合された少なくとも１つの腱とを備える。少なくとも１つの中間セグメントおよび遠位セグメントは、少なくとも１つのアクチュエータがヨークを第１の方向に移動させると時計回りに回動し、少なくとも１つのアクチュエータがヨークを第１の方向とは反対の第２の方向に移動させると反時計回りに回動するように構成されている。

【0012】

本発明の利点は、アクチュエータの作用により、グリッパフィンガが枢動し、それぞれ異なる形状の多量のワークピースを包囲することができることである。

【0013】

本発明の別の利点は、複数のグリッパを簡単に共に配列して、把持されたワークピースに加わる総把持力を増加させることができ、かつ／または把持力が加えられる位置を増加させることができることである。

【0014】

本発明の別の利点は、グリッパが複動型の動作用に構成されていることであり、これにより、グリッパ構成要素の運動の両方向において、より大きな力を提供することができる。

【0015】

上記およびその他の本発明の特徴および利点、ならびにそれらを達成する方法は、添付の図面と併せて以下の本発明の実施形態に関する説明を参照することでより明白になり、よりよく理解することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明によって提供されるグリッパの実施形態の斜視図である。

【図2】図１のグリッパの分解立体図である。

【図3】図１のグリッパの正面図である。

【図4】図３の線４－４に沿ったグリッパの断面図である。

【図5】図３の線５－５に沿ったグリッパの断面図である。

【図6】単一の腱ではなく２つの腱を備える、本発明によって提供されるグリッパの別の実施形態の断面図である。

【図7】本発明によって提供される複数のグリッパを備えるグリッパアレイの斜視図である。

【0017】

対応する参照文字は、複数の図にわたって対応する部品を示す。本明細書で示した例示は、本発明の実施形態を例示するものであり、そのような例示は、いかなる方法でも発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

【0018】

発明の詳細な説明
図面を参照し、さらに詳細には図１～図５を参照すると、少なくとも１つの中間セグメント３１０が取り付けられた基体３０１を含むグリッパ３００の例示的な実施形態が示されており、中間セグメント３１０は、一連の複数の同一の枢動されるセグメント３１０として図示されており、枢動される遠位セグメント３２０に結合されて、枢動される遠位セグメント３２０によって覆われている。グリッパ３００は、ヨーク３０３に結合された少なくとも１つの腱３０２を含む。腱３０２は、２つの異なる結合点で遠位セグメント３２０に結合される。腱３０２は、第１の結合点で遠位セグメント３２０に接続された腱の内転部分３１７の第１の端部と、第１の結合点とは異なる第２の結合点で遠位セグメント３２０に接続された腱３０２の外転部分３１８の対向する第２の端部とを含むことができる（図２および４を参照）。腱３０２は、例えばケーブルの形態であり、腱プーリ３３６に巻き掛けられてよい。当然ながら、本発明によれば、腱３０２の両端が遠位セグメント３２０に結合されているものとして説明および図示されているが、これは任意選択であり、腱３０２の端部ではない他の部分が、遠位セグメント３２０に結合されていてよい。止めねじ３０４は、腱３０２の中間部分３１９の一部であってよいヨーク結合点をヨーク３０３に機械的に固定することができる。中間部分３１９は、腱３０２の２つの対向する端部の間にある。しかしながら、このような機械的な取付けに加えてまたは代替的に、腱３０２は、腱３０２とヨーク３０３との間に適切な接着剤を塗布して、ヨーク３０３に結合されていてよい。腱３０２は、任意の所望の材料から構成されていてよい。一実施形態では、腱３０２は、ポリマーケーブルであり、それは、従来の鋼鉄ケーブルよりも耐疲労性および耐食性が向上しており、可撓性がより大きく、機械的衝撃の分散が改善され、低コストであるという利点を提供する。

【0019】

腱３０２の内転部分３１７に沿って、本体３０１の相補的な穴に圧入されたピボットピン３０６によって支持されたプーリ３０５は、腱３０２の運動を誘導し、その結果、腱３０２の中間部分３１９が、ヨーク３０３の本体３０１に対する運動により、矢印８５の方向に下向きに引っ張られると、腱３０２は、枢動されるセグメント３１０の中央通路を通って引き込まれる。プーリ３０５は、ピボットピン３０６によって直接支持されているように示されているが、当然ながら、プーリ３０５のサイズが十分に大きく、もし可能である場合には、プーリ３０５とピン３０６との間に適切な市販の軸受ブッシュ、ラジアル玉軸受またはニードル軸受が介在させられてもよい。

【0020】

ピボットピン３０７は、基体３０１およびセグメント３１０，３２０の相補的な穴を通り、１つ以上の中間セグメント３１０を、基体３０１に、（適切な場合は）互いに、かつ遠位セグメント３２０に取り付け、基体３０１から外向きに半径方向に延びるピン留めされた一連の枢動されるセグメントが形成される。セグメント３１０およびセグメント３２０は、ピボットピン３０７によって直接支持されているように示されているが、当然ながら、セグメントのサイズが十分に大きく、もし可能である場合には、セグメント３１０，３２０のピボット穴とピン３０７との間に適切な市販の軸受ブッシュ、ラジアル玉軸受またはニードル軸受が介在させられてもよい。

【0021】

腱３０２の内転部分３１７の第１の端部は、止めねじ３０８を用いて遠位セグメント３２０に機械的に固定することができる。当然ながら、このような機械的な取付けは、腱３０２とセグメント３２０との間に適当な接着剤を塗布することによって行われてもよい。腱３０２は、各々の同一セグメント３１０内に配置されたプーリ３０９の上を通過する。こうして、ヨーク３０３と遠位セグメント３２０との間に適切に取り付けられた腱３０２は、セグメントピボットピン３０７の一方の側に位置する緊張した内転腱３０２を効果的に形成する。プーリ３０９は、セグメント３１０の相補的な穴に圧入されたピボットピン３０６によって直接支持されているように示されているが、プーリ３０９のサイズが十分に大きく、もし可能である場合には、当然ながら、プーリとピンとの間に適切な市販の軸受ブッシュ、ラジアル玉軸受またはニードル軸受が介在させられてもよい。

【0022】

グリッパ３００は、腱３０２の外転部分３１８を含むことができる。腱３０２の内転部分３１７を形成するのと同じ腱３０２が、腱３０２の外転部分３１８を効果的に形成することができ、腱３０２の外転部分３１８は、ピボットピン３０７の対向する側に位置する。腱３０２の外転部分３１８は、保護ストリップ３１１によって覆われていてよい。外部ストリップ１１１は、適切なエラストマー材料から構成されていてよい。ストリップ３１１の遠位端部は、止めねじ３１２または熱結合または接着結合などの任意の所望の形態で遠位セグメント３２０の相補的な溝に取り付けられる。エラストマーストリップ３１１の近位端部は、本体３０１内の相補的なスロット内に配置され、止めねじ３１３の締付け作用または他の適切な熱結合または接着結合によって本体３０１に取り付けられる。取り付けられた遠位端部と、取り付けられた近位端部と間のストリップ３１１の部分は制限されておらず、自由に伸張または弛緩する。

【0023】

腱３０２の外転部分３１８は、中間部分３１９からヨーク３０３まで下向きかつ腱プーリ３３６の周りに延在しており、胴体３０１の相補的なスロットに配置されたピボットピン３３７によって支持されており、腱３０２の運動が誘導されて、その結果、腱３０２の中間部分３１９が、本体３０１に対するヨーク３０３の運動により、矢印８７の方向に上方に引っ張られると、腱３０２は、枢動されるセグメント３１０の左側に沿った通路を通して引き込まれる（図４および図５を参照）。腱プーリ３３６は、ピボットピン３３７によって直接支持されているように示されているが、腱プーリ３３６のサイズが十分に大きく、もし可能である場合には、当然ながら、プーリとピンとの間に適切な市販の軸受ブッシュ、ラジアル玉軸受またはニードル軸受が介在させられてもよい。

【0024】

腱３０２の外転上側端部は、止めねじ３１２の締付け作用により、遠位セグメント３２０に機械的に固定することができる。当然ながら、このような機械的な取付けは、腱３０２とセグメント３２０との間に適切な接着剤を塗布することによって行われてもよい。腱３０２は、各々の同一セグメント３１０内に配置されたプーリ３３５の上を通過する。こうして、ヨーク３０３と遠位セグメント３２０との間に適切に取り付けられた腱３０２は、セグメントピボットピン３０７の一方の側に位置する緊張した外転腱３０２を効果的に形成する。プーリ３３５は、セグメント３１０の相補的な穴に圧入されたピボットピン３０７によって直接支持されているように示されているが、プーリ３３５のサイズが十分に大きく、もし可能である場合には、プーリとピンとの間に適切な市販の軸受ブッシュ、ラジアル玉軸受またはニードル軸受が介在させられてもよい。

【0025】

共通セグメント３１０の側面から突出しているボス３１４は、本体３０１内およびセグメント３１０内の相補的なスロット３１５に係合し、基体３０１にピン留めされたセグメントおよび一連のセグメントにおける各々の連続するピン留めされたセグメントの、先行するセグメントに対する反時計回り（ＣＣＷ）の回転角度を制限する（図５）。こうして、スロット３１５内のボス３１４の作用によって制限されて、セグメント３１０，３２０は、セグメントが互いに一直線上に鉛直に整列する位置を越えてピボット３０７の周りでＣＣＷに回転することはできない。

【0026】

腱３０２の内転部分３１７の、セグメント３１０の中央通路を通る矢印８５の方向の下向きの運動は、セグメント３１０，３２０の時計回り（ＣＷ）のトルクを誘発し、これにより、セグメントがピボットピン１０７の周りでＣＷに回転する。同時に、腱３０２とヨーク３０３との間の中間部分３１９の下でヨーク３０３から進出していて、腱プーリ３３６に巻き掛けられている腱３０２の外転部分３１８は、緩められ、セグメント３１０およびセグメント３２０の連続的なＣＷの回転により、腱３０２が矢印８６の方向に上向きに引っ張られるときに、腱３０２の外転部分３１８が伸張することを可能にする。

【0027】

逆に、腱３０２の内転部分３１７の、セグメント３１０の中央通路を通る矢印８７の方向の上向きの運動は、腱３０２の内転部分３１７を弛緩させて、ピボットピン３０７の周りでセグメント３１０およびセグメント３２０のＣＣＷの回転を可能にし、同時に、腱３０２の外転部分３１８が、プーリ３３５および腱プーリ３３６の周りで矢印８８の方向に下向きに引っ張られ、セグメント３１０およびセグメント３２０にＣＣＷのトルクが誘発され、それによって、それまでＣＷに回転していたセグメントが、各々の回転していない位置に戻る。この点において、少なくとも１つの中央セグメント３１０および遠位セグメント３２０は、ヨーク３０３が第１の方向に移動するときには時計回りに回動し、ヨークが第１の方向に対向する第２の方向に移動するときには反時計回りに回動するように構成されている。

【0028】

パッド３１６は、セグメント３１０の相補的な凹部に適切に保持される。パッド３１６は、適切なエラストマーまたはナノダイヤモンド含浸金属基板などの静摩擦係数が高い材料から構成されており、これにより、パッド３１６と、パッドが接触する可能性のある把持されたワークピースの任意の表面との間に発生する摩擦力が高められる。

【0029】

ストリップ３３９は、セグメント３２０の相補的な凹部に適切に保持される。ストリップ３３９は、適切なエラストマーまたはナノダイヤモンド含浸金属基板などの静摩擦係数が高い材料から構成されており、これにより、ストリップ３３９と、ストリップ３３９が接触する可能性のある把持されたワークピースの任意の表面との間に発生する摩擦力が高められる。

【0030】

１つ以上の流体アクチュエータを使用して、ヨーク３０３に作動力を提供することができる。ヨーク３０３の表面は、ピストン３２１の相補的な面を支承することができる。ピストン３２１は、シリンダ３２３内の相補的な孔内に収容されており、その結果、ピストン３２１は、シリンダ３２３の長手方向軸線に沿って自由に並進することができるが、半径方向の運動は制限されている。エラストマーシール３２２は、シリンダ３２３の内部孔に対してピストン３２１の外周をシールし、シリンダ３２３に導入された作動流体がピストン３２１の周囲から漏出するのを防止する（図２および５を参照）。シリンダ３２３は、上側キャップ３２５に設けられた相補的なボスにプレス嵌め、溶接、はんだ付けあるいはろう付けまたは接着結合されていてよく、シリンダ３２３とキャップ３２５との間の作動流体の漏出が防止される。キャップ３２５の前面にあるねじ山付きポート３２５Ａは、作動流体がキャップ３２５の表面とピストンシール３２２との間のシリンダ３２３内に導入されることを可能にする。

【0031】

シリンダ３２３の対向する端部は、下側キャップ３３２に設けられた相補的なボスにプレス嵌め、溶接、はんだ付けあるいはろう付けまたは接着結合されていてよく、シリンダ３２３とキャップ３３２の間の作動流体の漏出が防止される。エラストマーシール３３３は、下側キャップ３３２の相補的な溝内に配置されており、ピストン３２１のロッド部分の周囲がシールされ、シリンダ３２３に導入された作動流体が、ピストン３２１のロッド部分と、下側キャップ３３２を通る孔との間から漏出することが防止される（図２および５を参照）。キャップ３３２の前面にあるねじ山付きポート３３２Ａは、下側キャップ３３２内のシール３３３とピストンシール３２２との間のシリンダ３２３内に作動流体が導入されることを可能にする。潤滑剤を含浸させた芯線３３１は、シリンダ３２３の内部壁に潤滑剤の膜を塗布し、シール３３３とシリンダ３２３との間の摩擦が低減され、シール３３３の耐用年数が延長される。ピストン３２１の相補的な孔に適切に接着または圧入された磁石３３０を使用して、磁気感知センサ（図示せず）を作動させて、シリンダ３２３内のピストン３２１の位置を知らせることができる。

【0032】

ピストン３２１のロッド部分の端部のボスは、ヨーク３０３および保持リング３３４の相補的な穴を通り、ピストン３２１のボスの相補的な溝にスナップ嵌めされて、ヨーク３０３がピストン３２１に保持される。ピストン３２１に保持されたヨーク３０３は、ポート３２５Ａまたはポート３３２Ａに入った作動流体の作用の結果としてピストン３２１が移動することにより、押圧されたり、引っ張られたりする。ヨーク３０３の運動により、前述の通り、止めねじ３０４の締付け作用によるヨーク３０３への腱３０２の取付けを通して、対応する腱腱３０２の運動が引き起こされる。これにより、アクチュエータはヨーク３０３に結合され、ヨーク３０３を対向する方向に移動させて、ヨーク３０３の作動方向に応じて、セグメント３１０，３２０を時計回りまたは反時計回りに回動させるように構成されている。

【0033】

ポート３２５Ａに流入する作動流体がピストン３２１に力を加え、ピストンが矢印８５の方向に下向きに移動し、次いで、ヨーク３０３が下向きに移動し、腱３０２の内転部分３１７に張力が加わることにより、セグメント３１０およびセグメント３２０がピニオンピボットピン３０７の周りでＣＷに回転することは、当業者には明らかである。逆に、ポート３３２Ａに流入する作動流体がピストン３２１に力を加え、ピストンが矢印８７の方向に上向きに移動し、次いで、ヨーク３０３が上向きに移動し、腱３０２の外転部分３１８に張力が加わることにより、セグメント３１０およびセグメント３２０がピボットピン３０７の周りでＣＣＷに回転する。

【0034】

本発明は、単一の連続したケーブルを備えた腱３０２を開示しているが、当然ながら、複数の類似の長さのケーブルまたは適切なストリップが代用されてもよい。さらに、当然ながら、ケーブルまたは適切なストリップは連続している必要はなく、離散的な内転部分および外転部分に分離されて、各々の部分は、例えば付加的な止めねじまたは接着剤によってヨーク３０３に適切に取り付けられてもよい。

【0035】

図６を参照すると、グリッパ３００’の代替的な実施形態が示されている。グリッパ３００’は、一般的に、前述した図１～図５のグリッパ３００と同一であるが、遠位セグメント３２０とヨーク３０３とに結合される第１の腱６０２Ａと、遠位セグメント３２０とヨーク３０３とに結合される第２の腱６０２Ｂとを含む。第１の腱６０２Ａは、遠位セグメント３２０に第１の結合点で結合しており、第２の腱６０２Ｂは、遠位セグメント３２０に第１の結合点とは異なる第２の結合点で結合している。腱６０２Ａ，６０２Ｂは共にヨーク３０３に取り付けられ、図示されているように、腱６０２Ａ，６０２Ｂは、ヨーク３０３の対向する側から延在している。第１の腱６０２Ａは、腱３０２の内転部分３１７と同様に作用し、第２の腱６０２Ｂは、腱３０２の外転部分３１８と同様に作用する。その他のすべての点では、グリッパ３００’は、図１～図５で前述したグリッパ３００と同一であってよいため、これ以上の説明は省略する。

【0036】

図７を参照すると、本発明によって提供されるグリッパアレイ７００の例示的な実施形態が示されている。グリッパアレイ７００は、図１～図５に示されている複数の並列したグリッパ３００を含む。当然ながら、グリッパアレイ７００は、図６に示されている１つ以上のグリッパ３００’を含んでよい。グリッパ３００の各々は、第１のポート３２５Ａと第２のポート３３２Ａとを備えた流体力リニアアクチュエータを含んでよく、前述のように、各々のヨーク３０３が、対応する方向に移動し、セグメント３１０，３２０が時計回りまたは反時計回りに回動する。グリッパアレイ７００は、各々のグリッパ３００の第１のポート３２５Ａに流体接続された第１の流体通路７０１と、各々のグリッパ３００の第２のポート３３２Ａに流体接続された第２の流体通路７０２とをさらに含むことができる。流体通路７０１と流体通路７０２とを設けることにより、グリッパ７００のグリッパ３００を選択的に制御することができ、その結果、流体通路７０１および流体通路７０２の各々に流体を流すことにより、各々のセグメント３１０，３２０がすべて同時に時計回りまたは反時計回りに回動する。

【0037】

本発明を少なくとも１つの実施形態に関して説明してきたが、本開示の精神および範囲内で本発明はさらに変更することができる。したがって、本出願は、その一般原則を使用して、発明のあらゆる変形、使用または適応を取り扱うことを目的としている。さらに、本出願は、本発明に係る技術分野における周知または慣例の範囲内にあると共に添付の特許請求の範囲の制限内にあるような、本開示からの逸脱を取り扱うことを意図している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【外国語明細書】